ARTICLE · 1010374
无烟煤一定比干木柴放热多?初中物理最爱考的这个坑,今天一次讲透.
无烟煤一定比干木柴放热多?初中物理最爱考的这个坑,今天一次讲透.
小五对着这样的题，不屑一顾：“无烟煤燃烧放出的热量一定比干木柴多。肯定对！” 小六皱着眉想了一会，小声说：“可是……要看烧多少吧？” 老史附和着，有点坏笑：“小六想得更细致。小五，你这句话里，要好好考虑这两个字是——‘一定’。” 
小五不服：“煤那么厉害，火那么旺，还能输给木头？” 
（图片均来自网络） 老史说：“别急。我们慢慢讨论下面几个问题。”
老史接着问：“一根火柴燃烧，和一堆干木柴烧篝火，谁放出的热量多？” 小五想都没想：“当然是篝火！” 老史：“它们都是干木柴啊，为什么火柴输？” 小五：“因为一根火柴太少了呀。” 老史点头：“对。你已经有点门路了，总热量得先看‘有多少燃料’。一小块无烟煤，和一大卡车的干木柴，谁放热多？答案可能完全反过来。” 小六接着说：“所以不能说‘无烟煤’一定比‘干木柴’放热多，还要看质量。” 老史：“没错。比较燃烧放出的热量，质量是第一个隐藏条件。”
小五又问：“那如果都是 1 千克，都烧得干干净净呢？” 老史：“这时就要看另一个概念——热值。” 小六：“热值是什么？” 老史打了个比方：“热值，可以理解成燃料的‘能量密度’。就像压缩饼干和爆米花：每克压缩饼干含有得能量高，每克爆米花含有得能量低。无烟煤像压缩饼干，干木柴像爆米花。” 小五笑了：“燃烧它们，那每千克无烟煤肯定更厉害！” 老史：“是的。无烟煤的热值大约在2.5*10^7到3.2*10^7焦/千克；干木柴大约在1.2*10^7到1.6*10^7焦/千克。所以 1 千克无烟煤完全燃烧放热，通常顶得上 2 千克左右的干木柴。” 小六：“热值大小等于‘1 千克某种燃料完全燃烧放出的热量’，对吗？” 老史：“非常准确。” 小五赶紧算到：“那 1 千克无烟煤，和 3 千克干木柴比呢？按常见数据算，1 千克无烟煤约放3.0*10^7焦，3 千克干木柴约放4.5*10^7焦。这样的话，干木柴厉害，煤输了。” 老史：“当然。热值高，不等于总热量一定多。总热量 = 质量 × 热值。质量不够，照样会输。”
小六轻声问：“那如果无烟煤它们都没有完全燃烧干净呢？” 老史：“又说到关键了。热值定义里有一个重要前提——完全燃烧。” 小五：“什么叫完全燃烧？” 老史：“就是燃料里的碳、氢等成分，和氧气充分反应，把该放的化学能全部放出来。如果氧气不足、煤块太大、炉子通风差，就会不完全燃烧。有些能量留在煤渣里，有些也会变成一氧化碳跑掉了。” 小六：“所以实际放出的热量，可能比理论值少。” 老史：“对。一小块没烧透的无烟煤，遇到一捆干燥、通风良好的干木柴，干木柴实际放热完全可能会更多。” 小五：“那火旺不旺呢？煤火看起来更旺啊。” 老史：“火旺，是放热快，功率大，不等于总放热多。”
老史最后慢慢说：“所以，‘无烟煤燃烧放出的热量一定比干木柴多’这句话，不对。” 正确说法应该是： 但如果没有这些条件，就不能说“一定”。
如果家里烧煤、烧炭，一定要注意通风。 因为不完全燃烧可能产生一氧化碳，无色无味，非常危险。 科学不只用来考试，也用来保护自己。
亲爱的同学们，别被“一定”这样的坑骗了。
01 小五抢答：煤肯定赢！
02 第一问：一根火柴 VS 一堆篝火
03 第二问：一样多，都烧透，谁厉害？
04 第三问：烧不透，还算数吗？
05 总结：这句话错在哪？
在相同质量、都完全燃烧的条件下，无烟煤放出的热量比干木柴多。因为无烟煤的热值更高。